一.实验探究题(共15小题)
1.如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。
(2)下列操作不能改变通电螺线管磁性强弱的是 (选填字母)。
A.抽去铁芯
B.电源两极对调
C.减少线圈的匝数
2.在“探究通电螺线管外部磁场的分布”的实验中:
(1)开关闭合后,小磁针的指向如图所示,说明通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;图中螺线管的 端是N极,电源的 端是正极。
(2)将电源正、负极对调,小磁针的指向改变了,说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。
(3)为了增强通电螺线管的磁场,可采取的有效措施是 。(答一条即可)
3.“研究电磁感应现象”的实验装置如图。
(1)实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
(2)使导体AB在蹄形磁体中上下竖直运动,灵敏电流计指针 偏转;使导体AB斜向上或斜向下运动,灵敏电流计指针 偏转。
(3)分析可得电路中产生感应电流的一个条件:导体AB在磁场中做 运动。
(4)实验中 能转化为了电能。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成 ,可进一步探究电动机的工作原理。
4.小宇同学参加了学校'研究性学习小组”,探究了“磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。
实验步骤如下:将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸有一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,如图甲所示。经过一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下。
(1)小宇的实验可以得出结论:温度越高,磁体的磁性越 。
(2)根据这一结论,他设计了如图乙所示的温度报警器,工作原理为:当温度逐渐升高时,磁铁的 减弱直至消失,无法 (填“排斥”或“吸引”)弹簧开关,弹簧恢复原状,电路接通,电铃报警。
(3)为了设定具体的报警温度,他进一步设计了如图丙所示的温度报警器,当达到报警温度时,电磁铁 (选填“有”或“无”)磁性,工作电路接通,电铃响。
5.(1)将某单向导电的LED(导通状态如图1)接入图2电路,线圈先后发光经过甲、乙位置,可判断电源的左端为 极(选填“正”,“负”),两位置导线a所受磁场力的方向 (选填“相同”,“相反”),理由是 。把线圈、换向器和电刷整体用符号M表示,请在方框中画出图2甲对应的电路图(LED已画出)。
(2)图3中能体现发电机原理是图 (选填“丙”,“丁”),图4表示导体棒(露出一端)垂直于直面运动时产生了感应电流。则它的运动方向可能是图中的哪些选项? 。
6.在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T)表示磁场的强弱,磁感应强度B越大,磁场越强;磁感线形象、直观描述磁场,磁感线越密,磁场越强。
(1)图1为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知,该磁极为 极,若在1处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图2中的 。
(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化,则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图3所示,根据图线可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 。
(3)利用该磁敏电阻的R﹣B特性曲线可以测量图1磁场中各处的磁感应强度。
1 | 2 | 3 | |
U/V | 1.50 | 3.00 | 4.50 |
I/mA | 3.00 | 6.00 | 9.00 |
①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。吴力设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路,所提供的实验器材如图4所示,其中磁敏电阻所处的磁场未画出,实验电路连接如图所示。
②正确接线后,测得的数据如表所示。该磁敏电阻的测量值为 Ω。
③根据该磁敏电阻的R﹣B特性曲线可知,1处的磁感应强度为 T。
④在实验过程中,仅将磁敏电阻从1处移至2处,其它条件不变,那么电流表的示数 ,电压表的示数 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)就现有的实验器材和电路,请提出一个有意义的可供探究的物理问题: 。
(5)在上述电路中,将该磁敏电阻从待测磁场中移出,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为10.0mA时,求滑动变阻器接入电路的阻值 Ω,设电源电压为5.50V。
7.在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中,小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图甲,小磁针显示的是 (选填“本地的南北方位”或“螺线管周围的磁场”),闭合开关后观察到如图乙的现象,说明通电螺线管周围存在 (选填“磁场”“磁力”或“电场”);在图丙螺线管的中间插入铁芯,便做成 (选填“电磁铁”“电动机”)。
8.如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置,导体AB和灵敏电流表用导线连接,组成电路。
(1)如图所示,若导体AB保持不动,让蹄形磁体快速向左运动,电流表指针 (填“不会”或“会”)偏转。
(2)实验中,如果对调蹄形磁体的N、S极,同时改变导体AB的运动方向,产生的感应电流方向 (选填“改变”或“不改变”)。
(3)下列利用电磁感应原理工作的装置有 (填字母代号)。
9.小华在探究怎样产生感应电流的实验中,设计了如图所示的实验装置。
(1)将磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流计的指针向左偏转,由此可知:电路中有 产生,该过程将 转化为电能, 就是这一典型在生活中的应用。
(2)将磁体从螺线管中向左拔出时,会观察到灵敏电流计的指针向 (选填“左”或“右”)。
(3)通过前两步实验,可得出感应电流的方向与 方向有关。
(4)图乙装置为了使实验效果更明显,图中悬挂在细线下的物体最好选用 (填字母代
号)。
A.铁棒
B.铝棒
C.铜棒
D.玻璃棒
10.某同学用如图所示的装置研究电磁感应。
(1)如图甲所示,保持蹄形磁体竖直放置,使导体AB从图示位置向上运动,电路中 (填“无”或“有”)感应电流;
(2)如图乙所示,保持线圈不动,使蹄形磁体快速向左运动,电流表指针 (填“不会”或“会”)偏转;
(3)利用电磁感应原理工作的装置有 ;
A.电铃
B.扬声器
C.电磁起重机
D.动圈式话筒
(4)如果将电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
11.某同学进行了一些关于电和磁相关的实验。
(1)为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素,该同学用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,开设计了如图1所示的电路。根据安培定则,可判断出甲铁钉的下端是电磁铁的 端,当滑动变阻器滑片向 移动时,电磁铁甲的磁性增强。
(2)根据此时图1中的情境,通过观察电磁铁甲、乙吸引的大头针个数,而得到的结论是 ,下列实验中应用到了相同实验研究方法的是图2所示的 。
12.小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件。
(1)实验时,小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)继续探究,记录观察到的现象如表。
实验序号 | 磁场方向 | 特斯拉实验导体棒ab运动方向 | 灵敏电流计指针偏转情况 |
1 | 向下 | 向上 | 不偏转 |
2 | 向下 | 不偏转 | |
3 | 向左 | 向右偏 | |
4 | 向右 | 向左偏 | |
5 | 向上 | 向上 | 不偏转 |
6 | 想下 | 不偏转 | |
7 | 向左 | 向左偏 | |
8 | 向右 | 向右偏 | |
(3)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做 运动时,电路中产生感应电流。
(4)比较第4次和第 次实验可知,感应电流的方向与磁场的方向有关。
(5)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),则灵敏电流计的指针 (填“会”或“不会”)偏转。
13.如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来,组成了闭合电路。
(1)该实验中,灵敏电流计的作用是 、判断感应电流的方向。
(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不见发生偏转。其主要原因可能是 。
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